1. Кіріспе

Ақпаратты беру және өңдеуде оптикалық талшықты кабельдер (ОТК) маңызды рөл атқарады. Олар телекоммуникация және телематика магистральдары болып саналады. Сондықтан, олардың әрқашан қауіпсіз қосылымдарды қамтамасыз етуі өте маңызды. Дегенмен, кейде ОТК-ның жұмыс істеу мерзіміне кеміргіштер қауіп төндіруі мүмкін, мысалы, ОТК егеуқұйрықтар оңай қол жетімді каналдарға орнатылған кезде. Мұндай ортада ОТК-ларды қорғау қажет, себебі егеуқұйрықтардың шығу жолдары осы каналдарда бітелген кезде ОТК-ларды кеміріп, шабуылдауға табиғи бейімділігі бар.

Оңтайлы кабель дизайны үшін кабель өндірушілері арматуралық қасиеттерді кеміргіштерден қорғаумен біріктіретін материалды пайдалануды жөн көреді. Олар сондай-ақ OFC-лердің икемді және жеңіл болуын және диаметрінің кіші болуын қалайды. Диэлектрлік OFC-лерді нығайтуға арналған материалдар негізінен арамид пен аз дәрежеде E-шыны болып табылады. Арамидті қолдану өте танымал және механикалық және химиялық қасиеттердің теңдессіз үйлесіміне және жақсы өңдеу қасиеттеріне байланысты тез өсіп келеді, бұл тамаша өнімділік пен ұзақ мерзімді сенімділікке ие өте тиімді OFC-лерге әкеледі. Дегенмен, E-шыны мен арамид кеміргіштерден жеткілікті қорғанысты қамтамасыз ете ме деген сұрақ жиі көтеріліп келеді. OFC соңғы пайдаланушыларынан нақты жауап алу қиын болды. Мысалы, Швейцариядағы OFC соңғы пайдаланушыларының тәжірибесі кейбір жағдайларда E-шыны мен арамидпен күшейтілген кабельдердің екеуі де егеуқұйрықтардан соншалықты қатты зақымдалғанын және олар енді дұрыс жұмыс істемейтінін көрсетті. Кеміргіштерден қорғау жағдайын түсіндіру және диэлектрлік OFC өндірушілерін қолдау үшін біз швейцариялық тұтынушыларымыздың бірімен бірлесіп, бірнеше OFC түрлерінің кеміргіштерге төзімділігін тексеру үшін практикалық жағдайларда зерттеу жүргізу үшін TNO (қолданбалы ғылыми зерттеулер жөніндегі голландиялық ұйым) тәуелсіз зерттеу институтын шақыруды шештік.

2. Эксперименттік

Сынақ орнату

Кеміргіштерге төзімділікті тексеру үшін TNO осы зерттеу үшін арнайы жасалған торларда орналасқан Sprague Dawley егеуқұйрықтарын пайдаланды. Бұл торлар екі бөлімді біріктіретін дөңгелек тесігі бар аралық арқылы екі бөлімге бөлінді (1-суретті қараңыз). Бөлімдердің бірі жарықтандырылған, ал екіншісі қараңғыланған. Сынақтар кезінде егеуқұйрықтардың тамағы орналасқан қараңғы бөлімнің кіреберісі сынақ кезінде OFC-лермен жабылды. Кеміргіштер қараңғы ортаны жақсы көретіндіктен, олар уақыттарының көп бөлігін қараңғы жақта өткізеді. Осылайша, егеуқұйрықтардың қараңғы бөлімге кіруіне екі ынталандыру болды. Сынақ кезеңінде егеуқұйрықтар суға еркін қол жеткізе алды. Егеуқұйрықтар торлардағы жағдайларға үйренгеннен кейін, алғашқы сынақтар басталды.

1-сурет: Сынақ торы екі бөлікке бөлінген.

Сынақтардың басында әрбір тордың жарықтандырылған бөлімдерінде екі күн бойы үш егеуқұйрық ұсталды, ал бөлімдегі тесік сынақ кезінде OFC дизайнымен жабылды (2-суретті қараңыз). Осы кезеңнен кейін егеуқұйрықтар төрт күнге басқа торларға ауыстырылды және кейіннен тағы екі күнге сынақ торларына қайтарылды.

2-сурет: Сынақ барысында OFC-лер бұғаттаған бөлімдегі тесік.

OFC жобалары бағаланды

Кеміргіштерге төзімділік тұрғысынан тоғыз түрлі OFC дизайны бағаланды. Бұл дизайндардың барлығы OFC нарығының ең үлкен бөлігін құрайтын дизайндар тобына кіреді. OFC-терді екі санатқа бөлуге болады:

1. ПЭ сыртқы қабығының астындағы арматуралық материал ретінде арамидті жіпті немесе E-шынысын (сіңірумен немесе сіңдірусіз) пайдаланатын стандартты OFC конструкциялары (3a-дан 3d-ге дейінгі суреттер).

2. Кеміргіштердің шабуылына төтеп беруге арналған арнайы OFC конструкциялары, мысалы, екі қабатты конструкциялар немесе PA12 немесе гофрленген болаттан жасалған конструкциялар (3e-ден 3i-ге дейінгі суреттер).

3a-сурет: Стандартты OFC дизайнының көлденең қимасы. 3b-сурет: Стандартты OFC дизайнының көлденең қимасы.

3c-сурет: Стандартты OFC дизайнының көлденең қимасы.3d-сурет: Стандартты OFC дизайнының көлденең қимасы.

3e-сурет: Арнайы OFC дизайнының көлденең қимасы.3f-сурет: Арнайы OFC дизайнының көлденең қимасы.

3g-сурет: Арнайы OFC дизайнының көлденең қимасы.3h суреті: Арнайы OFC дизайнының көлденең қимасы.

3i-сурет: Арнайы OFC дизайнының көлденең қимасы.

3. Нәтижелер және талқылау

Екі күннен тұратын екі сынақ кезеңінен кейін кеміргіштердің шабуылынан болған зақым тексерілді. 4a-дан 4i-ге дейінгі суреттерде сіз тексерілген кабель конструкцияларының әрқайсысының екі суретін көресіз; жоғарғы суретте ең аз зақымдалған кабель, ал төменгі суретте ең көп зақымдалған кабельдік кабель көрсетілген. Кабельдерді макроскопиялық зерттеу нәтижелері тоғыз кабельдік кабель конструкциялары арасындағы зақым айырмашылықтарын анық көрсетеді. Бірақ, суреттерден көріп отырғаныңыздай, гофрленген болат/арамид конструкциясынан басқа барлық кабельдік кабельдер ұзақ мерзімді беріліс қасиеттеріне әсер етуі мүмкін етіп зақымдалған. Бұл сондай-ақ PE/сіңдірілген электронды шыны/су өткізбейтін таспа (4d-сурет) және PE/сіңдірілген электронды шыны жіптер/PE/арамид (4h-сурет) сияқты кабельдік кабель конструкцияларына да қатысты, дегенмен бұл конструкциялар онша ауыр зақым келтірмейді. Алайда, іс жүзінде кеміргішті ұстап алған жағдайда агрессивті және тұрақты шабуылдарды тудыруы мүмкін үй шаруашылығына жатпайтын кеміргіштер қарастырылады. Сондықтан, TNO сынағының нәтижелеріне сүйене отырып, тек гофрленген болат/арамидті конструкция кеміргіштерге толық төзімді деген қорытынды жасалуы керек.

OFC кеміргіштерге төзімділігін өте жоғары Shore D қаттылығы бар аморфты полиамидтен немесе полиамид сополимерлерінен жасалған сыртқы қабықшаларды пайдалану арқылы да жақсартуға болады. Сондықтан біз кабель дизайнерлеріне гофрленген болатты (мысалы, Zetabon) немесе аморфты полиамидтен немесе полиамид сополимерлерінен (мысалы, Grilamid) жасалған қабықшаларды пайдалану арқылы OFC кеміргіштерге төзімділігін жақсартуды ұсынамыз. Гофрленген болатты пайдалану оңтайлы таңдау болып көрінеді.

Кабель диаметрі OFC кеміргіштерінің кедергісіне әсер етеді деген болжам қызықты, себебі белгілі бір кабель диаметрінен бастап кеміргіштердің кедергісіне оң әсер етуі мүмкін - және одан әрі зерттеу кабель дизайнерлері үшін пайдалы болуы мүмкін.

4a-сурет: Сынақтан кейінгі PE/арамидті кабель дизайны; диаметрі 13,5 мм.

4b-сурет: Сынақтан кейінгі PE/сіңдірілген E-шыны кабель дизайны; диаметрі 11,8 мм.

4c-сурет: Сынақтан кейінгі PE/E шыны кабель дизайны; диаметрі 9,5 мм.

4d-сурет: Сынақтан кейінгі PE/сіңдірілген E-шыны/су өткізбейтін таспалы кабель дизайны; диаметрі 15,5 мм.

4e-сурет: Сынақтан кейінгі PE/сіңдірілген E-шыны/PE/арамидті кабель дизайны; диаметрі 8,8 мм.

4f-сурет: Сынақтан кейінгі PE/арамид/PE/арамид кабелінің дизайны; диаметрі 21 мм.

4g-сурет: Сынақтан кейінгі PE/PA12/арамидті кабель дизайны; диаметрі 8,5 мм.

4h суреті: Сынақтан кейінгі PE/сіңдірілген E-шыны жіптері/PE/арамидті кабель дизайны; диаметрі 15,7 мм

4i-сурет: Сынақтан кейінгі полиэтилен/гофрленген болат/полиэтилен/арамидті кабель дизайны; диаметрі 14,7 мм.

4. Қорытынды

Сынақ нәтижелеріне сүйене отырып, TNO тексерілген OFC конструкцияларының тек гофрленген болат/арамид конструкциясы ғана кеміргіштерге толық төзімді деген қорытындыға келді. Барлық басқа конструкциялар (сіңдірумен немесе арамидпен немесе PA12 қабығымен нығайтылған E-шынымен нығайтылған) кеміргіштердің шабуылына жеткілікті түрде төтеп бере алмады. Зерттеу кеміргіштерге төзімділік қажет болса, кабель конструкциясына ерекше назар аудару керектігін анық көрсетеді.